KR20180120689A - 필름 제조 방법, 필름 제조 어셈블리 및 플라스틱 필름 - Google Patents

필름 제조 방법, 필름 제조 어셈블리 및 플라스틱 필름 Download PDF

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KR20180120689A
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노르베르트 니콜라이
안드레 부츨러
폴크마 슐츠
하네스 블롬베르그
가브리엘 도치
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아들러 펠저 홀딩 게엠베하
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Abstract

본 발명은 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 필름을 제조하기 위한 필름 제조 방법에 관한 것으로서, 제 1 플라스틱을 압출하여 용융된 플라스틱 용융물을 형성하고 제 1 플라스틱의 플라스틱 용융물을 압출기 노즐/슬릿 노즐을 사용하여 제 1 두께로 평면 방식으로 배출하는 단계; 일 패턴 템플리트를 갖는 정의된 패턴 디자인으로 제 1 플라스틱으로 구성된 플라스틱 용융물 상에 제 2의, 산포 가능한 및/또는 자유 유동성 플라스틱을 정의된 평면 방식으로 도포하는 단계, 및 플라스틱 용융물의 두께를 캘린더링/사이징함과 동시에 적어도 부분적으로, 상기 패턴 디자인으로 평면 방식에서 도포된 제 2 플라스틱을 캘린더 어셈블리에 의해 제 1 플라스틱 내로 적어도 부분적으로 임프세싱하는 단계, 용융물을 냉각시켜 상기 고체 플라스틱 필름을 형성하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 필름을 제조하기 위한 필름 제조 어셈블리 및 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 필름에 관한 것이다.

Description

필름 제조 방법, 필름 제조 어셈블리 및 플라스틱 필름
본 발명은 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트를 제조하기 위한 시트 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트를 제조하기 위한 시트 제조 어셈블리 및 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트에 관한 것이다.
상업용 차량의 경우, 바닥 깔개는 운전석 캐빈에 있어서 거의 100 %의 비직물 성질을 갖는다. 큰 트럭에서, 이들은 단지 약간의 예외를 가지고서 고무로 만들어진다. 소형 또는 중형의 수송 차량 및 상업용 차량에서, 이들은 PVC의 커버층을 가진 비-가교 결합된 플라스틱 깔개이며, 점차적으로 TPO로 이루어지고 있다. 깔개는 본질적으로 기본 색상으로 구성되고 주로 정의된 디자인으로 인쇄되며, 다른 보호층을 갖고 있다.
일상적 사용의 스트레스 때문에, 보호층이 먼저 파괴되고, 인쇄된 그림은 점차적으로 마모된다. 약 30,000 km의 주행 거리 시에, 더러움의 정도와 신발류에 따라 인쇄된 장식용 표면은 발 받침 에어리어의 영역에 더 이상 존재하지 않게 된다.
선행 기술로부터, 특히 커버층 또는 바닥 깔개의 대부분을 통해 부분적으로 또는 완전히 채색된 구조가 생성될 수 있는 여러가지 바닥 깔개 및 바닥 깔개 제조 방법이 공지되어있다.
인쇄된 문헌 DE 35 46 151 2에는 열가소성 재료, 바람직하게는 PVC의 혼합물과 상이한 색상의 디자인을 갖는 균질의 플랫 제품을 제조하는 방법이 기재되어있다. 2.5 ㎜의 최대 그레인 크기를 갖는 입상 재료는 다공성 연속 층이 형성될 때까지 가열 효과에 따라 가소화된 층을 형성하도록 부어진다. 선택적으로, 냉각 후, 액체 또는 자유 유동성 용융 가능한 착색된 매체가 원하는 깊이로 다공성 층 내로 침투하는 소정의 패턴으로 도포된다. 압력 및 열 하에서, 이 착색된 다공성 층은 압축되어 컴팩트한 플랫 물품을 형성하게 된다.
또한, DE 44 45 429 C1의 인쇄된 문헌에서는, 끝이 날카로운 PVC 과립이 제 1 캘린더의 상류의 가열된 플라스틱 필름 상에 산포되어, 롤에서 단단히 가압된다. 필름을 다시 가열한 후, 다른 캘린더에서 엠보싱 롤을 사용하여 필름 상에 플랫 구조가 생성되며, 과립의 윤곽이 날카롭게 감소된다. 가열 실린더가 있는 후속 벨트 프레스에서, 이 과립의 최종 가압 및 용착이 수행된다. 끝이 날카로운 무방향성 마블링이 있는 바닥 깔개가 형성된다.
인쇄된 문헌 DE 195 27 553 C1에는 무방향성 색상 패턴을 갖는 균질의 탄성 바닥 깔개 플라스틱 시트 또는 플레이트를 제조할 수 있는 방법이 기재되어 있다. 과립의 다색 로드들이 플레이트 또는 시트 내에 압착된다. 과립의 로드들은 2개 이상의 색상이 본질적으로 서로 섞이지 않은 착색 영역을 갖는다. 유색 영역은 주로 로드들의 종축과 평행하게 이어져 있다. 롤 또는 캘린더에서 처리될 경우, 우선적인 방향이 없는 착색 패턴이 한번의 작업으로 생성될 수가 있다.
인쇄된 문헌 DE 37 43 297 A1 및 DE 37 43 296 A1로부터, 다색의 과립들이 함께 처리되어 시트로 성형되는 다색 구조를 갖는 균질의 플라스틱 시트 또는 플레이트를 제조하는 방법이 공지되어있다. 이 과립들은 EVA 결합제와 최대 80 중량 %의 충전제 및 5 중량 %의 컬러 안료로 구성된다.
인쇄된 문헌 DE 44 05 589 C1에는 길이방향으로 분산된 색상을 갖는 단색 재료의 가닥들 또는 스트랜드들이 디스크 과립들로 절단되고, 이러한 과립들이 제 1 쌍의 캘린더 롤의 다른 색상 상류의 재료 시트에 도포되는 가교 결합 가능한 플라스틱 또는 고무에 대한 공정이 기재되어 있다. 가능한 추가 단계에서는, 다른 색상이 과립으로 적용되어 후속 캘린더를 통해 재료에 통합될 수 있다. 디스크 과립은 한쪽면 또는 양쪽면으로부터 표면적으로만 통합될 수 있다. 마지막 단계에서는, 재료 시트가 가교 결합된다.
또한, 인쇄된 문헌 DE 36 88 134 T2에서는, 착색된 수지 입자를 비-겔화된 PVC 플라스티졸에 도포하고, 증가하는 압력으로 연속적으로 시트 내로 가압하고, 플라스티졸을 동시에 겔화시켜 완전히 착색된 플라스틱 시트를 형성하는 방법으로 인레이드(inlaid) 타입의 시트 재료를 제조한다.
인쇄된 문헌 DE 25 52 653 C3에는 템플리트(template)들을 사용하여 서로 다른 색상의 수지 입자들이 순차적으로 지지체 상에 놓이고, 후속적으로 열을 공급하여 함께 소결되는 기하학적 장식 패턴을 갖는 수지 층들을 제조하는 방법이 기재되어있다.
또한, 인쇄된 문헌 GB 1,087,560 A로부터, 분말이 공급되는 2개의 천공 회전 실린더를 갖는 장치 또는 방법이 공지되어있다. 천공과 마주칠 때마다 분말이 지지체에 도포되어, 아래로 통과된다. 열처리로 인해 분말이 기재 내로 부분적으로 침투함으로써, 높은 안정성을 달성하는 것은 특히 유리하다.
인쇄된 문헌 FR 1.167.760 A에는 상이한 색상, 바람직하게는 PVC를 갖는 2개의 부분이 캘린더를 사용하여 시트 내로 압축되고 열가소성 베이스 재료 내로 가압되는 방법이 기재되어 있다. 이 구조체는 적어도 베이스 재료의 용융 온도까지 가열되어 압축되며, 여기서 과립들이 완전히 밀폐된다.
일반적으로, 이 선행 기술에 기재된 구조체는 플라스틱 층, 주로 PVC 시트가 지지체에 적용되고 나서, 표면 장식이 제공되는 다층 구조체로 설명될 수 있다. 또 다른 투명 층이 종종 보호를 위해 표면에 적용된다. 그러나, 이러한 모든 기술들은 점성 재료가 사용되는 가장 넓은 의미에서 인쇄 기술들이다.
이 선행 기술의 문제점들은 본질적으로 다음의 요구 사항들을 충족시키는 대응 커버 층을 갖는 저렴한 바닥 깔개를 마련하는 것이 현재 가능하지 않다는 사실을 포함한다:
- 커버 층 및/또는 바닥 깔개는 열 변형이 가능해야 하고;
- 커버 층 및/또는 바닥 깔개는 적어도 2개의 색상으로 정의된 소정 디자인을 가지며; 또한
- 커버 층 및/또는 바닥 깔개는 디자인의 표면 마모를 방지하기 위해 적어도 부분적으로, 특히 적어도 30 %로 완전히 착색된다.
특히, 이러한 모든 요구 사항들이 선행 기술의 어떠한 플라스틱 시트에 의해서도 충족될 수 없는 것으로 인식되어 왔다.
본 발명의 목적은 비용 효과적이고 효율적인 시트 제조 방법 및 이에 따라 제조될 수 있는 시트 제조 어셈블리 및 플라스틱 시트를 제공하는 것이며, 이 시트에는 소정의 디자인이 구현되고, 이 디자인은 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 깔개의 대부분을 통해 달성되며, 깔개의 외관이 바닥 깔개 표면의 마모에 의해 변경되지 않도록 하는 것이다.
이 목적은 메인 청구항에 따른 시트 제조 방법, 다른 독립 청구항에 따른 시트 제조 어셈블리, 그리고 또한 다른 독립 청구항에 따른 플라스틱 시트에 의해 달성된다.
본 명세서에 개시된 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트를 제조하기 위한 시트 제조 방법은,
- 압출기 어셈블리 또는 압출기 다이를 사용하여 제 1 플라스틱 재료를 유동성 플라스틱 용융물로 압출하여, 제 1 두께의 제 1 플라스틱 재료의 플라스틱 용융물을 2 차원적으로 배출하는 단계;
- 패턴 템플리트를 사용하여 정의된 2 차원적 방식 및 정의된 패턴 디자인으로 제 1 플라스틱 재료로 이루어진 플라스틱 용융물에, 산포 가능하고 및/또는 자유 유동하는 제 2 플라스틱 재료를 도포하는 단계; 및
- 플라스틱 용융물을 캘린더링/캘리브레이팅(calendaring/calibrating)함과 동시에 적어도 부분적으로, 2 차원적으로 그리고 일 패턴 디자인으로 도포된 제 2 플라스틱 재료를, 캘린더 어셈블리(calendar assembly)에 의해 제 1 플라스틱 재료 내로 임프레싱(impressing)하는 단계;
- 상기 용융물을 고체 플라스틱 시트로 냉각시키는 단계를 포함한다.
가능한 플라스틱 재료로서, 올레핀계 열가소성 엘라스토머, TPO, TPE-O, 우레탄계 열가소성 엘라스토머, TPU, TPE-U, PVC가 보다 바람직하게 사용되고, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 그 자체 또는 이것의 공중합체들, 또는 무기 충전재가 제공되거나 충전되지 않는 이것이 포함된 혼합물들과 같은 모든 연질 열가소성 재료가 또한 사용된다.
제 2 플라스틱 재료는 상이한 색상을 갖는 제 1 플라스틱 재료일 수 있으며, 바람직한 실시형태에서 이것은 제 1 플라스틱 재료와 색만 다르고, 즉, 다르게 착색된 제 1 플라스틱 재료일 수 있다.
또한, 제 2 플라스틱 재료로서, 제 1 플라스틱 재료와 상용성이 있고 저온 및 가열 상태들에서 유사한 특성들을 갖는 재료가 사용될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "상용성(compatible)"은 중합체가 분자 수준에서 혼화성이 있다는 것을 의미한다.
이와 관련하여, D.R. Paul, S. Newman의 Polymer Blends, Vol. 1 & 2, Academic Press Inc., London 1978와, M.J. Folkes, P.S. Hope의 Polymer Blends and Alloys, Blackie Academic & Professional, London, Glasgow, New York 1993와, Manfred Ratzsch의 Wechselwirkung zwischen Polymeren, in "Polymerreaktionen und reaktives Aufbereiten in kontinuierlichen Maschinen", pp. 41-66, VDI Verlag Dusseldorf 1988을 참조하도록 한다.
가능한 조합은 제 2 재료로서 호모- 또는 CoPP를 갖는 제 1 재료로서 PP-기재 TPO이다. PE, PU 및 PA와 같은 다른 베이스 중합체에도 동일하게 적용된다.
다음의 표는 서로 다른 플라스틱 재료의 상호 상용성을 보여준다:
Figure pct00001
표 1: 열가소성 플라스틱과 열가소성 엘라스토머의 상호 상용성 - Bayer AG, Kassel University, Gummiwerke Freiburg
제 1 플라스틱 재료로 이루어진 플랫 플라스틱 용융물에 제 2 플라스틱 재료를 도포하는 것은 산포에 의해 수행될 수 있다. 상응하는 산포 장치로는 예를 들어 모든 종류의 템플리트를 갖는 산포 수단, 예를 들어 제조사 Sandvik으로부터 공지된 바와 같은 회전식 템플리트 산포기 형태의 라운드 템플리트를 제안한다. 물론, 템플리트들을 갖는 다른 도포 방법들도 고려될 수 있으며, 여기서 공정 중에 플라스틱 용융물의 공급과 병행하여 이 도포 방법들을 연결하는 것만이 필요하게 된다.
제 2 플라스틱 재료를 도포하기 위해, 제 2 플라스틱 재료는 과립, 분말, 그릿 또는 입자의 혼합물로서 제공될 수 있으며, 여기서 제 2 플라스틱 재료의 입자 크기는 바람직하게는 플라스틱 시트의 최종 두께에 대응하거나, 플라스틱 시트의 최종 두께보다 최대 50%만큼 더 두껍고 및/또는 최소 70% 더 얇다. 이러한 바람직한 입자 크기로, 2 색 디자인을 갖는 후속 플라스틱 시트의 최상의 외관 결과가 달성될 수 있다. 그러나, 더 작은 입자들로 2 색 디자인을 갖는 플라스틱 시트를 얻을 수도 있으며, 여기서 입자들은 제 1 플라스틱 재료의 유동성 플라스틱 용융물 내로 그 크기만에 따라 부분적으로 한 면에서 관통하며, 이에 따라 플라스틱 시트의 나중 두께의 적어도 약 30%의 침투 깊이가 얻어져야 한다. 따라서, 예를 들어 플라스틱 시트가 바닥 깔개로서 사용되는 경우, 플라스틱 시트의 나중 두께의 적어도 30%로 입자 크기를 제한하는 것이 좋으며, 왜냐하면 플라스틱 시트는 나중에 사용되는 동안 그 디자인이 즉시 사라지지 않고 이런 방식으로 마모될 수 있기 때문이다.
특히 본 명세서에 개시된 바와 같은 시트 제조 방법에 의해서, 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트를 제조하기 위한 시트 제조 어셈블리는,
- 제 1 플라스틱 재료의 플랫(flat) 유동성 플라스틱 용융물(1)을 제조 및 배출하기 위한 슬롯 다이를 가진 압출기;
- 제 1 플라스틱 재료로 구성된 상기 플라스틱 용융물 상에 제 2 플라스틱 재료를 도포/산포하기 위한 도포 및/또는 산포 장치;
시트의 두께를 캘리브레이팅함과 동시에 적어도 부분적으로, 제 2 플라스틱 재료를, 제 1 플라스틱 재료로 구성된 플라스틱 용융물 내로 임프레싱하기 위한 캘린더 어셈블리를 포함하며,
여기서
- 상기 도포 및/또는 산포 장치는 캘린더 어셈블리의 구역에 제공되고; 또한
- 상기 도포 및/또는 산포 장치의 상기 구역 내의 플라스틱 용융물의 배향은 수평이 된다.
따라서, 제조될 플라스틱 시트 내의 제조 공정 중에 2 색 디자인을 구현할 수 있으며, 상기 디자인은 적어도 부분적으로 플라스틱 시트의 대부분 내에 존재한다. 본 발명의 특징은 예를 들어 고화 및 캘린더링 전에 제 1 플라스틱 재료 상에 분말, 그릿, 과립 또는 입자의 형태인 제 2 플라스틱 재료를 도포 또는 산포함으로써, 캘린더링 동안에 제 2 플라스틱 재료를 제 1 플라스틱 재료 내로 임프레싱하여, 이 것이 제 1 플라스틱 재료와 함께 용융되어 플라스틱 시트를 형성하도록 하는 것이다. 특히, 플라스틱 시트는 또한 재료적으로 균질한 방식으로 형성될 수 있다.
도포 및/또는 산포 장치는 템플리트 또는 라운드 템플리트를 갖는 산포 수단이며, 바람직하게는 단일 또는 이중 닥터 블레이드 어셈블리를 구비할 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 캘린더 어셈블리 및 도포 및/또는 산포 장치는 결합될 수 있으며, 여기서 도포 및/또는 산포 장치는 제 1 캘린더 롤 위에 배치되며, 또한 두께 캘리브레이션 및 냉각을 수행하기 위해 제 2 캘린더 롤 및 제 3 캘린더 롤이 제공된다. 제 1 캘린더 롤이 더 큰 직경을 가질 경우, 상기 도포 및/또는 산포 장치를위한 충분한 장소가 제공되는 것이 특히 바람직하다.
다른 실시형태에서, 용융물은 이송 벨트 상에 놓여지고 캘린더에 공급될 수 있다.
특히 본 명세서에 개시된 바와 같은 시트 제조 어셈블리를 사용하여 및/또는 시트 제조 방법에 의해 제조되는 경우, 본 발명의 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트는, 제 1 색상을 갖는 제 1 플라스틱 재료 및 상기 제 1 색상과 다른 제 2 색상을 갖는 적어도 하나의 제 2 플라스틱 재료를 포함하며, 상기 플라스틱 재료들은 서로 용융되고, 제 2 플라스틱 재료는 두께 치수에 있어서의 시트 두께의 30%보다 많은 만큼 상기 시트 내에 적어도 부분적으로 포함되고, 시트의 적어도 하나의 표면은 상기 2 색 디자인에 의해 형성되어 정의된 디자인/패턴을 갖는다.
특히 바람직한 실시형태에서, 상기 제 1 플라스틱 재료 및 상기 제 2 플라스틱 재료는 동일한 재료로 이루어지고 서로 다른 색상을 가질 수 있으며, 상기 제 1 플라스틱 재료 및 상기 제 2 플라스틱 재료는 다음의 재료들, 즉
- 올레핀계 열가소성 엘라스토머들, TPO, TPE-O,
- 우레탄계 열가소성 엘라스토머들, TPU, TPE-U, PVC,
- 연질 열가소성 재료, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 그 자체 또는 이것의 공중합체들, 또는 무기 충전재가 제공되거나 충전되지 않는 이것이 포함된 혼합물들중에서 선택될 수 있다.
다음에서, 본 발명의 실시예들은 이 도면의 설명에 포함된 도면들을 사용하여 일부 상세하게 설명되며, 이 도면들은 본 발명을 예시하기 위한 것이며 제한적으로 고려되어서는 안된다.
도 1은 본 발명의 플라스틱 시트 제조 어셈블리의 개략적인 실시예를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 따른 본 발명의 플라스틱 시트 제조 어셈블리 내의 산포 장치의 상세 측면도.
도 3은 본 발명의 플라스틱 시트 제조 어셈블리의 개략적인 제 2 실시형태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 방법에 의해 제조된 디자인을 갖는 플라스틱 시트의 연마된 횡단면을 나타내는 도면.
도 1은 본 발명의 플라스틱 시트 제조 어셈블리의 개략적인 실시예를 도시한 것이다.
플라스틱 시트 제조 어셈블리는 출구에 압출기 다이(3)가 제공되는 압출기(2)를 포함하며, 이를 통해 제 1 플라스틱 재료(12)를 플랫 유동성 플라스틱 용융물(1)로 압출할 수 있다.
또한, 플라스틱 시트 제조 어셈블리는 플라스틱 용융물(1) 또는 플라스틱 시트(1)의 두께를 캘리브레이팅하는 역할을 하는 캘린더 어셈블리(5, 6, 7)를 포함한다. 이 바람직한 실시예에서, 캘린더 어셈블리는 3개의 캘린더 롤, 즉 제 1 캘린더 롤(5), 제 2 캘린더 롤(6) 및 제 3 캘린더 롤(7)을 갖는다. 제 2 캘린더 롤(5) 및 제 3 캘린더 롤(7)은 서로 간에 배치되어 함께 제 2 캘리브레이팅 스테이지를 형성한다. 제 1 캘린더 롤(5) 및 제 2 캘린더 롤(6)은 수평 셋-오프(set-off)로 배치되어 함께 제 1 캘리브레이팅 스테이지를 형성한다.
이 실시예의 또 다른 특징은 제 1 캘린더 롤(5)이 그 뒤에 배치된 다른 캘린더 롤(6 및 7)과 비교하여 상당히 큰 직경을 가지므로, 도포 및/또는 산포 장치(4)가 제 1 캘린더 롤(5)의 상측에 제공되어 추가적인 공정 단계, 즉 산포를 위한 충분한 공간을 생성할 수 있게 된다.
압출기(2)에서는, 제 1 플라스틱(12)이 용융되고 압출기 다이(3)로부터 압출되어, 그 뒤에 배치된 캘린더 어셈블리(5, 6, 7)에 공급된다. 캘린더 어셈블리(5, 6, 7)는 플라스틱 용융물(1)이 캘린더의 제 1 캘린더 롤(5) 상에 수평으로 놓일 수 있는 설계를 갖는다.
라운드 템플리트(10)를 가진 산포 수단(4)이 도포 및/또는 산포 장치(4)의 일부로서 제공되며, 회전식 템플리트 산포기(4)가 본 실시예에서 사용된다. 라운드 템플리트(10)를 가진 산포 수단(4)을 사용하여, 제 2 플라스틱 재료(8)가 정의된 디자인을 갖는 상기 유동성 플라스틱 용융물(1)에 도포된다. 제 2 플라스틱 재료(8)는 바람직하게는 제 1 플라스틱 재료(12)와 동일하지만, 상이한 색상을 가지므로, 2 색 디자인이 얻어진다.
제 2 플라스틱 재료(8)는 과립, 분말, 그릿 또는 입자 혼합물의 형태일 수 있으며, 이에 따라 산포 가능하거나 자유롭게 유동하게 된다. 따라서, 일 패턴이 제 1 플라스틱 재료(12)에 도포될 수가 있으며, 이에 의해 적어도 2 색 디자인이 궁극적으로 형성된다. 산포 재료 형태의 제 2 플라스틱 재료(8)는 바람직하게는 나중 시트 두께의 범위 내의 입자 크기를 갖는다. 착색(coloring)이 입자 크기보다 큰 특정 디자인은 수 개의 입자로부터 마련되어야 하며, 이것은 대응하는 템플리트에 의해 실현된다. 더 작은 입자의 경우, 유동성 플라스틱 용융물(1)로의 표면 침투(superficial penetration)만으로 가능하며, 이로 인해 디자인으로 제조된 플라스틱 시트의 착색(1')이 완전하지 않고 부분적으로만 이루어지게 된다. 대조적으로, 너무 큰 제 2 플라스틱 재료(8)의 입자는 후속적으로 수행될 캘리브레이팅 단계 동안 변형되어, 디자인을 역변(逆變)하게 할 수 있다.
여기서, 추가의 제 3 플라스틱 재료 또는 다른 플라스틱 재료를 도포함으로써 3 색 또는 4 색뿐만 아니라 다중 색상 디자인을 달성할 수도 있으며, 여기서 산포 공정은 하나의 도포 및/또는 산포 장치(4)의 수단뿐만 아니라 순차적으로 뒤이어 배치된 몇 개의 수단에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 제 2 플라스틱 재료(8)가 라운드 템플리트(10) 내로 축 방향으로 운반되는 도포 및/또는 산포 장치(4)를 구현하기 위해 일체형 이송 스크류가 구비된 폐쇄형 공급 튜브(9)가 제공될 수 있다. 공급 튜브(9)의 하측에는 제 2 플라스틱 재료(8)용의 조절 가능한 유출 개구가 존재하며, 이에 따라 바닥 측에 장착된 이중 닥터 나이프 어셈블리(11)에 대하여 정의된 균일하고 연속적인 재료 유동이 보장될 수 있다. 상기 이중 닥터 나이프 어셈블리(11)는 템플리트(10)의 개구들을 통해 내부로부터 나오는 제 2 플라스틱 재료(8)를 코팅하며, 이것은 템플리트 패턴에 따라 아래쪽으로 지나가는 플라스틱 용융물(1)에 정확하게 도포된다.
제 2 플라스틱 재료(8)가 제 1 플라스틱 재료(12)로 구성된 플라스틱 용융물(1)에 도포된 후, 2개의 다른 롤들(6, 7)과 함께 캘린더 어셈블리(5, 6, 7)를 통해 두께 캘리브레이션이 수행되어, 정의된 플라스틱 시트(1)가 형성된다. 이들 롤들(5, 6, 7)에서, 분말 형태로 산포되어 있는 제 2 플라스틱 재료(8)가 실질적으로 플라스틱 용융물(1) 내로 가압되어, 이 용융물(1)과 함께 용융됨으로써 제 1 플라스틱 재료(12)와 제 2 플라스틱 재료(8) 사이에 강한 접합을 형성하게 된다. 상이한 색상의 분말형 산포 재료(8)가 제공된 플라스틱 용융물(1)이 원하는 두께로 캘린더링되며, 여기서 시트 두께보다 더 큰 치수를 갖는 분말형 산포 재료(8)의 입자가 시트 두께로 가압되고 신장되지는 않거나 또는 약간만 신장됨으로써, 그 사이즈를 신뢰할 수 있게 된다. 마지막으로, 디자인을 가진 플라스틱 용융물(1)이 냉각되어 디자인을 가진 플라스틱 시트(1')로서 배출된다.
도 2는 도 1에 따른 본 발명의 플라스틱 시트 제조 어셈블리 내의 산포 장치의 상세 측면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 플라스틱 시트 제조 어셈블리의 개략적인 제 2 실시예를 도시한 것이다.
이 변형 실시형태에서는, 슬롯 다이로서 설계된 압출기 다이(3)와의 사이에 운반 벨트 어셈블리(13)가 배치되며, 압출된 이후에 이 위에 시트가 놓이게 되고 이어서 산포 수단(4)에 공급된다.
도 4는 본 발명의 방법에 의해 제조된 디자인을 갖는 플라스틱 시트(1')의 연마된 횡단면을 도시한 것이다. 생성된 플라스틱 시트(1)는 제 1 플라스틱 재료(12) 및 정의된 패턴 디자인을 통해 도포되는 제 2 플라스틱 재료(8)로 구성되며, 이 두 재료가 함께 용융됨으로써 2 색 디자인을 갖는 플라스틱 시트(1')를 형성하게 된다.
특정 깊이까지 착색된 디자인을 갖는 시트가 최종 제품으로 제조됨으로써, 외관상으로뿐만 아니라 이 디자인이 적용되었기 때문에 제조된 시트는 마모에 대한 내성이 있음을 명확히 알 수 있다.
다음은 위에서 설명된 두 개의 도면을 포함하는 구체적 실시예에 의해 보충적이지만 제한적이지 않은 본 발명의 설명이다.
LLDPE계 TPO가 베이스 재료로서 사용된다. 이 재료가 밝은 회색으로 착색되어 제 1 플라스틱 재료(12)를 형성한다. 검은색으로 착색된 동일한 물질이 분말로 분쇄됨으로써 제 2 플라스틱 재료(8)를 형성한다. 평균 직경이 0.8 mm인 체분률(sieve fraction)이 사용된다.
완성된 플라스틱 시트(1)의 전체 질량의 25%가 제 2 플라스틱 재료(8) 형태의 분말로서 그 위에 산포된다. 주요 방향으로 3mm x 6mm의 치수를 갖는 타원형이 디자인으로서 선택되었다. 캘린더 갭(calendar gap)은 0.45 mm의 값으로 조정된다. 시트의 배출 속도는 4m/min이다.
이 분말(즉, 제 2 플라스틱 재료(8))은 베이스 재료(즉, 제 1 플라스틱 재료(12)) 내로 완전히 가압되지 않기 때문에, 비-산포된 표면과는 대조적으로 약간의 거칠기를 형성하게 되며, 그 결과 슬립성(slipping property)이 현저히 감소됨으로써, 예를 들어 차량의 바닥 까개와 같이 사용될 때에 다수의 명백한 이점들을 가져오게 된다.
이 재료를 차량용 바닥 깔개로 추가 가공하였으며, 마모에 관한 검사 시에, 테이버(Taber) 테스트에서 1000회전 이후에도 그 표면이 시작 시와 똑같은 것처럼 보이는 반면에 인쇄된 패턴은 이미 500 회전 이후에 색상을 잃게 된 것을 확인할 수 있었다.
1 플라스틱 시트/플라스틱 용융물
1' 디자인이 있는 플라스틱 시트
2 압출기
3 압출기 다이
4 산포 수단
5 제 1 캘린더 롤
6 제 2 캘린더 롤
7 제 3 캘린더 롤
8 제 2 플라스틱 재료
9 공급 튜브/서플라이
10 라운드 템플리트
11 닥터 나이프/이중 닥터 나이프
12 제 1 플라스틱 재료
13 이송 벨트 어셈블리

Claims (11)

  1. 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트(1)를 제조하기 위한 시트 제조 방법으로서,
    - 압출기 다이(3)/슬롯 다이를 사용하여 제 1 플라스틱 재료(12)를 유동성 플라스틱 용융물(1)로 압출하여, 제 1 두께의 상기 제 1 플라스틱 재료(12)의 상기 플라스틱 용융물(1)을 2 차원적으로 배출하는 단계;
    - 패턴 템플리트(pattern template)(4)를 사용하여 정의된 2 차원적 방식 및 정의된 패턴 디자인으로 상기 제 1 플라스틱 재료(12)로 이루어진 상기 플라스틱 용융물(1)에, 산포 가능하고 및/또는 자유 유동하는 제 2 플라스틱 재료(8)를 도포하는 단계; 및
    - 상기 플라스틱 용융물(1)의 두께를 캘린더링/캘리브레이팅(calendaring/calibrating)함과 동시에 적어도 부분적으로, 2 차원적으로 그리고 일 패턴 디자인으로 도포된 상기 제 2 플라스틱 재료(8)를, 캘린더 어셈블리(calendar assembly)(5, 6, 7)에 의해 상기 제 1 플라스틱 재료(12) 내로 임프레싱(impressing)하는 단계;
    - 상기 용융물을 고체 플라스틱 시트로 냉각시키는 단계
    를 포함하는 시트 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상이하게 착색된 제 1 플라스틱 재료(12)가 상기 제 2 플라스틱 재료(8)로서 사용되는 것을 특징으로 하는 시트 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 재료(12)로 이루어지는 상기 플라스틱 용융물(1)에 상기 제 2 플라스틱 재료(8)를 도포하는 단계는 산포(scattering)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 시트 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 플라스틱 재료(8)를 도포하기 위해, 상기 제 2 플라스틱 재료(8)는 과립, 분말, 그릿(grit) 또는 입자 혼합물 형태로 존재하며, 평균적인 상기 제 2 플라스틱 재료(8)의 입자 크기는,
    - 상기 플라스틱 시트(1)의 최종 두께에 대응하거나, 또는
    - 상기 플라스틱 시트(1)의 최종 두께보다 최대 50%만큼 더 두껍고 및/또는 최소 70% 더 얇은 것을 특징으로 하는 시트 제조 방법.
  5. 특히 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 시트 제조 방법에 의해서, 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트(1)를 제조하기 위한 시트 제조 어셈블리로서,
    - 제 1 플라스틱 재료의 플랫(flat) 유동성 플라스틱 용융물(1)을 제조 및 배출하기 위한 슬롯 다이(3)를 가진 압출기(2);
    - 상기 제 1 플라스틱 재료(12)로 구성된 상기 플라스틱 용융물(1) 상에 제 2 플라스틱 재료(8)를 도포/산포하기 위한 도포 및/또는 산포 장치(4);
    - 상기 시트의 두께를 캘리브레이팅함과 동시에 적어도 부분적으로, 상기 제 2 플라스틱 재료(8)를, 상기 제 1 플라스틱 재료(12)로 구성된 상기 플라스틱 용융물(1) 내로 임프레싱하기 위한 캘린더 어셈블리(5, 6, 7)를 포함하며,
    여기서
    - 상기 도포 및/또는 산포 장치(4)는 상기 캘린더 어셈블리(5, 6, 7)의 구역에 제공되고; 또한
    - 상기 도포 및/또는 산포 장치(4)의 상기 구역 내의 상기 플라스틱 용융물(1)의 배향은 수평인 시트 제조 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 도포 및/또는 산포 장치는,
    - 라운드 템플리트(round template)(10)를 가진 산포 장치(4); 및/또는
    - 단일 또는 이중 닥터 나이프 어셈블리(doctor knife assembly)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트 제조 어셈블리.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 캘린더 어셈블리(5, 6, 7) 및 상기 도포 및/또는 산포 장치(4)는 결합되어 있으며, 상기 도포 및/또는 산포 장치(4)는 제 1 캘린더 롤(calendar roll)(5) 위에 배치되고, 또한 두께 캘리브레이션을 수행하기 위해 제 2 캘린더 롤(6) 및 제 3 캘린더 롤(7)이 제공되고, 상기 제 2 캘린더 롤(6) 및 상기 제 3 캘린더 롤(7)은 서로 위 아래로 배치되는 것을 특징으로 하는 시트 제조 어셈블리.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 압출기 다이 뒤에는 이송 벨트 어셈블리가 제공되고, 상기 압출은 상기 이송 벨트 어셈블리 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 시트 제조 어셈블리.
  9. 특히 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 시트 제조 방법 및/또는 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 시트 제조 어셈블리를 사용하여 제조되는, 적어도 2 색 디자인을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트(1)로서,
    제 1 색상을 갖는 제 1 플라스틱 재료(12) 및 상기 제 1 색상과 다른 제 2 색상을 갖는 적어도 하나의 제 2 플라스틱 재료(8)를 포함하며, 상기 플라스틱 재료들은 함께 용융되고, 상기 제 2 플라스틱 재료(8)는 두께 치수에 있어서 시트 두께의 30%보다 많은 만큼 상기 시트 내에 적어도 부분적으로 포함되고, 상기 시트의 적어도 하나의 표면은 상기 2 색 디자인에 의해 형성되어 정의된 디자인/패턴을 갖는 열 변형 가능한 플라스틱 시트(1).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 재료(12) 및 상기 제 2 플라스틱 재료(8)는 동일한 재료로 이루어지고 서로 다른 색상을 가지며, 상기 제 1 플라스틱 재료(12) 및 상기 제 2 플라스틱 재료(8)는 다음의 재료들, 즉
    - 올레핀계 열가소성 엘라스토머들, TPO, TPE-O,
    - 우레탄계 열가소성 엘라스토머들, TPU, TPE-U, PVC,
    - 연질 열가소성 재료, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 그 자체 또는 이것의 공중합체들, 또는 무기 충전재가 제공되거나 충전되지 않는 이것이 포함된 혼합물들
    중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 열 변형 가능한 플라스틱 시트(1).
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 플라스틱 재료와 상용성이 있으며 저온 및 가열 상태들에서 유사한 특성들을 갖는 재료가 또한 상기 제 2 플라스틱 재료로서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 열 변형 가능한 플라스틱 시트(1).
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